Exoesqueleto suave para codo para asistencia de miembro superior que incorpora un actuador doble motor-tendón
Autores: Ismail, Rifky; Ariyanto, Mochammad; Perkasa, Inri A.; Adirianto, Rizal; Putri, Farika T.; Glowacz, Adam; Caesarendra, Wahyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Exoesqueleto suave para codo para asistencia de miembro superior que incorpora un actuador doble motor-tendón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Funciones musculares
Exoesqueleto de codo
Movimientos de DOF
Actuador de doble motor-tendón
Desarrollo de tejido
Control PI
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La pérdida de funciones musculares, como la del codo, puede afectar la calidad de vida de una persona. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un exoesqueleto de codo suave de dos grados de libertad asequible que incorpora un actuador de motor-tendón dual. El exoesqueleto de codo suave puede usarse para asistir en los movimientos de dos grados de libertad del miembro superior, especialmente en los movimientos del codo y la muñeca. El exoesqueleto se desarrolla utilizando tela por conveniencia del usuario. El subsistema de actuador de motor-tendón dual emplea dos motores de corriente continua acoplados con una conversión de tornillo sin fin para transformar el movimiento de angular a lineal. La salida está conectada al gancho del brazo superior en el codo del exoesqueleto suave. Con este mecanismo, el sistema de actuador propuesto es capaz de asistir en los movimientos de dos grados de libertad para flexión/extensión y movimiento de pronación/supinación. Se implementa un control Proporcional-Integral (PI) para controlar el movimiento. Los valores optimizados de Kp y Ki son 200 y 20, respectivamente. Según los resultados de las pruebas, hay un ligero error en estado estacionario entre el primer y el segundo motor de corriente continua. Cuando el exoesqueleto es usado por un usuario, se producen más errores en estado estacionario debido a la carga del peso del brazo. Los resultados de las pruebas demuestran que el exoesqueleto de codo suave propuesto puede ser usado fácil y cómodamente por un usuario para asistir en los movimientos de dos grados de libertad para el codo y la muñeca. El rango de movimiento (ROM) resultante para la flexión-extensión del codo puede variar de 90 grados a 157 grados, mientras que el máximo de ROM que se puede lograr para los movimientos de pronación y supinación son de 19 grados y 18 grados, respectivamente.
Descripción
La pérdida de funciones musculares, como la del codo, puede afectar la calidad de vida de una persona. Esta investigación tiene como objetivo desarrollar un exoesqueleto de codo suave de dos grados de libertad asequible que incorpora un actuador de motor-tendón dual. El exoesqueleto de codo suave puede usarse para asistir en los movimientos de dos grados de libertad del miembro superior, especialmente en los movimientos del codo y la muñeca. El exoesqueleto se desarrolla utilizando tela por conveniencia del usuario. El subsistema de actuador de motor-tendón dual emplea dos motores de corriente continua acoplados con una conversión de tornillo sin fin para transformar el movimiento de angular a lineal. La salida está conectada al gancho del brazo superior en el codo del exoesqueleto suave. Con este mecanismo, el sistema de actuador propuesto es capaz de asistir en los movimientos de dos grados de libertad para flexión/extensión y movimiento de pronación/supinación. Se implementa un control Proporcional-Integral (PI) para controlar el movimiento. Los valores optimizados de Kp y Ki son 200 y 20, respectivamente. Según los resultados de las pruebas, hay un ligero error en estado estacionario entre el primer y el segundo motor de corriente continua. Cuando el exoesqueleto es usado por un usuario, se producen más errores en estado estacionario debido a la carga del peso del brazo. Los resultados de las pruebas demuestran que el exoesqueleto de codo suave propuesto puede ser usado fácil y cómodamente por un usuario para asistir en los movimientos de dos grados de libertad para el codo y la muñeca. El rango de movimiento (ROM) resultante para la flexión-extensión del codo puede variar de 90 grados a 157 grados, mientras que el máximo de ROM que se puede lograr para los movimientos de pronación y supinación son de 19 grados y 18 grados, respectivamente.